考虑竖向地震动的中小跨径梁桥地震响应特征研究

陈洪伟¹，冯 扬^2，3，伍隋文^2，3*

(1. 创辉达设计股份有限公司，湖南 长沙 410029; 2. 湖南大学 桥梁工程安全与韧性全国重点实验室，湖南 长沙 410082;3. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，湖南 长沙 410082)

摘　要：　中小跨径公路梁桥在我国交通网络中占据重要地位，尤其在西部山区，设计灵活、施工便捷的特点使其成为公路桥梁的主要形式。然而，该类桥梁直接支撑于支座上，支座水平摩擦阻力对竖向反力敏感，其地震响应易受竖向地震动影响。为研究我国西部地区中小跨径公路梁桥在竖向地震动作用下的抗震性能，基于OpenSees软件建立了3×30 m连续梁桥的非线性有限元模型，并选取了65组强近场地震记录进行非线性时程分析。通过对比考虑与未考虑竖向地震动2种工况下桥梁的水平地震响应，系统地研究了竖向地震动对桥梁水平地震响应的影响机理。研究结果表明，竖向地震动会显著增大主梁竖向地震动放大效应，主梁竖向地震动归一化均值约为1.1。当竖向地面峰值加速度大于0.7g时，在动轴力作用下，支座不能提供有效的竖向支撑，或承受远大于重力工况的竖向荷载，从而增加落梁和桥墩压溃的双重风险，严重威胁桥梁安全。同时，竖向地震动与水平地震动脉冲效应的耦合作用会放大结构的水平响应，并加剧结构的累积损伤。该研究成果可为中小跨径梁桥抗震设计提供重要依据，并为其抗震设计指明研究方向。

关键词：　中小跨径梁桥; 竖向地震动; 摩擦滑移; 抗震性能; 落梁

基金项目： 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室开放基金项目(2023D09)

引文格式： 陈洪伟，冯扬，伍隋文. 考虑竖向地震动的中小跨径梁桥地震响应特征研究[J]. 市政技术，2026，44(1)：12-21. (CHEN H W，FENG Y， WU S W. Study on seismic response characteristics of medium-small span bridge considering vertical seismic motions[J]. Journal of municipal technology，2026，44(1)：12-21.)